Methodenartikel

Afstemmen van oxide-eigenschappen door zuurstofvacuümregeling tijdens groei en gloeien

3.9K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/58737

⸱

9 juni 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Energy Conversion and Storage, Technical University of Denmark, 2Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Oxidematerialen vertonen veel exotische eigenschappen die kunnen worden gecontroleerd door het zuurstofgehalte af te stemmen. Hier demonstreren we de afstemming van het zuurstofgehalte in oxiden door de gepulseerde laserdepositieparameters te variëren en door postgloeiing uit te voeren. Als voorbeeld worden elektronische eigenschappen van op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren afgestemd door groeimodificaties en gloeien.

Samenvatting

Elektrische, optische en magnetische eigenschappen van oxidematerialen kunnen vaak worden geregeld door het zuurstofgehalte te variëren. Hier schetsen we twee benaderingen voor het variëren van het zuurstofgehalte en geven we concrete voorbeelden voor het afstemmen van de elektrische eigenschappen van op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren. In de eerste benadering wordt het zuurstofgehalte geregeld door de depositieparameters te variëren tijdens een gepulseerde laserafzetting. In de tweede benadering wordt het zuurstofgehalte afgestemd door de monsters na de filmgroei te onderwerpen aan gloeien in zuurstof bij verhoogde temperaturen. De benaderingen kunnen worden gebruikt voor een breed scala aan oxiden en niet-oxidematerialen waarbij de eigenschappen gevoelig zijn voor een verandering in de oxidatietoestand.

De benaderingen verschillen aanzienlijk van elektrostatische gating, die vaak wordt gebruikt om de elektronische eigenschappen van begrensde elektronische systemen te veranderen, zoals die worden waargenomen in op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren. Door de zuurstofvacuümconcentratie te regelen, zijn we in staat om de draagdichtheid over vele ordes van grootte te regelen, zelfs in niet-geconfisqueerde elektronische systemen. Bovendien kunnen eigenschappen worden gecontroleerd, die niet gevoelig zijn voor de dichtheid van rondtrekkende elektronen.

Inleiding

Het zuurstofgehalte speelt een vitale rol in de eigenschappen van oxidematerialen. Zuurstof heeft een hoge elektronegativiteit en trekt in de volledig ionische limiet twee elektronen aan uit naburige kationen. Deze elektronen worden aan het rooster gedoneerd wanneer een zuurstofleegte wordt gevormd. De elektronen kunnen worden opgesloten en een gelokaliseerde toestand vormen, of ze kunnen gedelokaliseerd raken en in staat zijn om een ladingsstroom te geleiden. De gelokaliseerde toestanden bevinden zich meestal in de bandkloof tussen de valentie- en geleidingsband met een totaal impulsmoment datniet-nul 1,2,3 kan zijn. De gelokaliseerde toestanden kunnen dus gelokaliseerde magnetische momenten vormen en een grote invloed hebben op bijvoorbeeld de optische en magnetische eigenschappen 1,2,3. Als de elektronen gedelokaliseerd raken, dragen ze bij aan de dichtheid van rondtrekkende ladingsdragers. Bovendien, als een zuurstofleegte of andere defecten worden gevormd, past het rooster zich aan het defect aan. De aanwezigheid van defecten kan dus van nature leiden tot lokale rekvelden, symmetriebreuk en een gemodificeerd elektronisch en ionisch transport in oxiden.

Het regelen van de zuurstofstoichiometrie is daarom vaak de sleutel tot het afstemmen van bijvoorbeeld de optische, magnetische en transporteigenschappen van oxidematerialen. Een prominent voorbeeld is dat van op SrTiO 3 en SrTiO3 gebaseerde heterostructuren, waarbij de grondtoestand van de materiaalsystemen zeer gevoelig is voor het zuurstofgehalte. Ongeopte SrTiO 3 is een niet-magnetische isolator met een bandkloof van3,2 eV; door zuurstofvacatures te introduceren, verandert SrTiO3 echter de toestand van isolerend naar metaalgeleidend met een elektronenmobiliteit van meer dan 10.000 cm 2 / Vs bij2 K4. Bij lage temperaturen (T < 450 mK) kan supergeleiding zelfs de favoriete grondtoestand 5,6 zijn. Zuurstofvacatures in SrTiO3 blijken het ook ferromagnetisch7 te maken en resulteren in een optische overgang in het zichtbare spectrum van transparant naar ondoorzichtig2. Al meer dan een decennium is er een grote interesse in het afzetten van verschillende oxiden, zoals LaAlO 3, CaZrO 3 en γ-Al2O 3, op SrTiO 3 en het onderzoeken van de eigenschappen die ontstaan op het grensvlak 8,9,10,11,12,13 . In sommige gevallen blijkt dat de eigenschappen van de interface aanzienlijk verschillen van die waargenomen in de bovenliggende materialen. Een belangrijk resultaat van de op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren is dat de elektronen kunnen worden beperkt tot de interface, wat het mogelijk maakt om de eigenschappen met betrekking tot de dichtheid van rondtrekkende elektronen te regelen met behulp van elektrostatische gating. Op deze manier wordt het mogelijk om bijvoorbeeld de elektronenmobiliteit 14,15, supergeleiding 11, elektronenparing 16 en magnetische toestand 17 van de interface af te stemmen met behulp van elektrische velden.

De vorming van de interface maakt ook een controle van de SrTiO 3-chemie mogelijk, waarbij de afzetting van de bovenste film op SrTiO3 kan worden gebruikt om een redoxreactie over de interface18,19 te induceren. Als een oxidefilm met een hoge zuurstofaffiniteit wordt afgezet op SrTiO 3, kan zuurstof van de nabijgelegen delen van SrTiO 3 naar de bovenste film worden overgebracht, waardoor SrTiO3 wordt verminderd en de bovenste film wordt geoxideerd (zie figuur 1).

figure-introduction-1
Figuur 1: Zuurstofvacaturevorming in SrTiO3. Schematische illustratie van hoe zuurstofvacatures en elektronen worden gevormd in het interface-nabije gebied van SrTiO3 tijdens de afzetting van een dunne film met een hoge zuurstofaffiniteit. Herdrukte figuur met toestemming uit een studie van Chen et al.18. Copyright 2011 door de American Chemical Society. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

In dit geval worden zuurstofvacatures en elektronen gevormd in de buurt van het grensvlak. Dit proces zal naar verwachting de oorsprong zijn van de geleidbaarheid gevormd tijdens de afzetting op het grensvlak tussen SrTiO 3 en op kamertemperatuur gekweekte metaalfilms of oxiden zoals amorf LaAlO 3 18,20 of γ-Al2O3 10,21,22,23. De eigenschappen van deze op SrTiO3 gebaseerde interfaces zijn dus zeer gevoelig voor het zuurstofgehalte op de interface.

Hier rapporteren we het gebruik van postdepositiegloeien en variaties in de gepulseerde laserdepositieparameters om de eigenschappen in oxidematerialen te regelen door het zuurstofgehalte af te stemmen. We gebruiken γ-Al2O 3 of amorf LaAlO 3 afgezet op SrTiO3 bij kamertemperatuur als voorbeelden van hoe de dragerdichtheid, elektronenmobiliteit en plaatweerstand kunnen worden veranderd door ordes van grootte door het aantal zuurstofvacatures te regelen. De methoden bieden enkele voordelen die verder gaan dan die verkregen met elektrostatische gating, die meestal wordt gebruikt om de elektrische 9,11,14 en in sommige gevallen de magnetische15,17-eigenschappen af te stemmen. Deze voordelen omvatten het vormen van een (quasi-) stabiele eindtoestand en het vermijden van het gebruik van elektrische velden, die elektrisch contact met het monster vereisen en bijwerkingen kunnen veroorzaken.

In het volgende bespreken we algemene benaderingen voor het afstemmen van de eigenschappen van oxiden door het zuurstofgehalte te regelen. Dit gebeurt op twee manieren, namelijk 1) door de groeiomstandigheden te variëren bij het synthetiseren van de oxidematerialen en 2) door de oxidematerialen in zuurstof te gloeien. De benaderingen kunnen worden toegepast om een reeks eigenschappen in veel oxide- en sommige monoxidematerialen af te stemmen. We geven een concreet voorbeeld van hoe de draagdichtheid kan worden afgestemd op het grensvlak van op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren. Zorg ervoor dat een hoge mate van reinheid wordt uitgeoefend om besmetting van de monsters te voorkomen (bijvoorbeeld door handschoenen, buisovens speciaal voor SrTiO3 en niet-magnetische / zuurbestendige pincetten te gebruiken).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Eigenschappen beheersen door wisselende groeiomstandigheden

  1. Voorbereiding van hoogwaardige oppervlakken van SrTiO3
    1. Koop gemengde beëindigde SrTiO3-substraten (bijv. van 5 mm x 5 mm x 0,5 mm groot) met een typische oppervlaktehoek van 0,05 ° -0,2 ° ten opzichte van de (001) kristalvlakken.
      OPMERKING: De verkeerde snijhoek bepaalt de vlakheid van het oppervlak, wat belangrijk is voor de epitaxiale groei op het substraat, evenals voor de resulterende eigenschappen op het grensvlak.
    2. Reinig het gewenste aantal substraten door ultrasoonbehandeling in aceton gedurende 5 minuten en ethanol gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur in een standaard ultrasoonapparaat.
    3. Ultrasoon de substraten gedurende 20 minuten bij 70 ° C in schoon water, dat SrO 24 oplost of Sr-hydroxidecomplexen vormt op oppervlaktedomeinen die zijn geëindigd met SrO25, terwijl de chemisch stabiele TiO2-beëindigde domeinen ongewijzigd blijven26.
    4. Ultrasoon de substraten in een 3:1:16 HCl:HNO 3:H 2 O zure oplossing (bijv. 9:3:48 ml) bij 70 °C gedurende 20 minuten in een zuurkast om SrO selectief te etsen vanwege de basisische aard van SrO-oppervlaktedomeinen, de zuurgraad van TiO2en de aanwezigheid van de Sr-hydroxidecomplexen.
    5. Verwijder het resterende zuur uit de substraten door ultrasoonbehandeling in 100 ml schoon water gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur in een zuurkast.
      OPMERKING: TiO2-beëindigde SrTiO3 kan commercieel worden gekocht of op verschillende manieren worden bereid op basis van de selectieve ets van SrO op het oppervlak24,27. De conventionele ets in HF leidt ook tot TiO2-beëindigde SrTiO 3, maar dit wordt hier vermeden vanwege veiligheidsproblemen en een risico op onbedoelde F-doping van SrTiO328.
    6. Behandel de substraten thermisch in een atmosfeer van 1 bar zuurstof gedurende 1 uur bij 1.000 °C met een verwarmings- en koelsnelheid van 100 °C/h in een keramische buisoven, om het substraatoppervlak te ontspannen in een toestand met lage energie.
  2. Afzetting van de dunne film(en) op het substraat
    1. Monteer de substraten op de kachel of een chipdrager, afhankelijk van of er in situ transportmetingen tijdens de depositie moeten worden uitgevoerd.
      OPMERKING: Een zilverpasta die uithardt bij kamertemperatuur kan gemakkelijk worden gebruikt voor substraatmontage.
    2. Verbind de vier hoeken van het SrTiO3-oppervlak elektrisch met een spaandrager met behulp van bijvoorbeeld standaard wigdraadverlijming met 20 μm dikke Al-draden, indien in situ transportmetingen gewenst zijn. Monteer de chipdrager op een chipdragerhouder waar draden het monster verbinden met een elektrische meetopstelling via een vacuümcompatibele connector.
    3. Plaats het TiO 2-geëindigde substraat op 4,7 cm van het enkelkristallijne Al 2O 3-doel voor een typische afzetting van Al2O 3 op SrTiO 3.
    4. Start plaatweerstandsmetingen met behulp van de Van der Pauw-geometrie29, als er in situ transportmetingen moeten worden uitgevoerd.
    5. Verwarm het substraat tot 650 °C met een snelheid van 15 °C/min of houd het substraat op kamertemperatuur.
    6. Bereid je voor op het aborteren van een enkelkristallijnAl 2 O 3-doel in een zuurstofdruk van 1 x 10-5 mbar met behulp van bijvoorbeeld een nanoseconde gepulste KrF-laser met een golflengte van 248 nm, een laserfluentie van3,5 J / cm2 en een frequentie van 1 Hz. Stem de eigenschappen af met behulp van het zuurstofgehalte door een zuurstofafzettingsdruk te gebruiken in het bereik van 10-6 tot 10-1 mbar of door andere te variëren depositieparameters.
    7. Deponeer de gewenste dikte van γ-Al2O3 (meestal 0-5 eenheidscellen).
      OPMERKING: Dit kan worden bepaald met behulp van bijvoorbeeld reflecterende hoogenergetische elektronendiffractie (RHEED) oscillaties of atomaire krachtmicroscopiemetingen, waarbij de laatste wordt gemeten als het hoogteverschil dat wordt geproduceerd door de afzetting van γ-Al2O3 op het deel van het substraat te voorkomen met behulp van een fysiek masker.
    8. Koel de heterostructuur γ-Al2O 3/SrTiO3 af met een snelheid van 15 °C/min bij de depositiedruk zonder een extra gloeistap uit te voeren als een afzetting bij hoge temperatuur wordt uitgevoerd.
    9. Verwijder het monster uit de afzettingskamer en stop de elektrische metingen.
    10. Bewaar het monster in vacuüm, stikstof of, als alternatief, onder omgevingsomstandigheden. De afbraak van het monster is het langzaamst wanneer deze in vacuüm of stikstofwordt opgeslagen 20.

2. Regelende eigenschappen door thermisch gloeien

  1. Monteer het monster met zilverpasta op een chipdrager.
  2. Verbind het monster elektrisch met de spaandrager met behulp van bijvoorbeeld wigdraadverlijming van Al-draden in de Van der Pauw-geometrie29.
  3. Sluit de chipdrager elektrisch aan op de meetapparatuur, met behulp van een connector en draden met thermisch resistente isolatie.
  4. Start de plaatweerstandsmetingen.
  5. Plaats de met het monster bestemde chipdrager in een gesloten oven.
  6. Spoel grondig met het gas dat voor het gloeien wordt gebruikt en controleer of de monsterweerstand gevoelig is voor een verandering in de atmosfeer.
  7. Gloei het monster met behulp van het gewenste gloeiprofiel. Typische gloeitemperaturen zijn respectievelijk 50-250 °C en 100-350 °C voor a-LaAlO 3/SrTiO 3 en γ-Al2O 3/SrTiO 3 heterostructuren, afhankelijk van de dikte van de topfilm en de gewenste snelheid van zuurstofinbreng.
    OPMERKING: Gebruik meer warmtecompatibele opties dan Al-draden en standaard keramische chipdragers als temperaturen boven 350-400 °C nodig zijn.
  8. Aborteer het gloeien wanneer een gewenste verandering in de plaatweerstand is opgetreden.
  9. Koel het monster af door de temperatuur te verlagen of haal het monster eruit.
  10. Stop de elektrische metingen.
    OPMERKING: De weerstand is over het algemeen temperatuurafhankelijk, waarmee rekening moet worden gehouden als specifieke transporteigenschappen bij een bepaalde temperatuur het doel zijn.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Eigenschappen beheersen door wisselende groeiomstandigheden
Het variëren van de depositieparameters tijdens de afzetting van oxiden kan leiden tot een grote verandering in de eigenschappen, met name voor op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren, zoals weergegeven in figuur 2.

figure-results-1
Fig...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De hier beschreven methoden zijn gebaseerd op het gebruik van het zuurstofgehalte om oxide-eigenschappen te regelen, en de partiële zuurstofdruk en bedrijfstemperatuur zijn dus kritische parameters. Als de totale oxidatietoestand van het systeem zodanig is afgestemd dat het systeem in een thermodynamisch evenwicht met de omringende atmosfeer blijft (d.w.z. veranderde pO2 bij hoge temperatuur), kunnen de veranderingen omkeerbaar zijn. In het geval van op SrTiO3 gebaseerde heterostructuren worden inte...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs bedanken J. Geyti van de Technische Universiteit van Denemarken voor zijn technische assistentie. F. Trier erkent de steun van onderzoekssubsidie VKR023371 (SPINOX) van VILLUM FONDEN. D. V. Christensen erkent de steun van Novo Nordisk Foundation NERD Programme: New Exploratory Research and Discovery, Superior Grant NNF21OC0068015.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
SrTiO3CrystecSingle crystalline (001) oriented, 0.05-0.2 degree miscut angle
LaAlO3Shanghai Daheng Optics and Fine Mechanics Co.Ltd.Single crystalline
Al2O3Shanghai Daheng Optics and Fine Mechanics Co.Ltd.Single crystalline
Chemicals and gasesStandard suppliers
Silver pasteSPI Supplies, Structure Probe Inc05001-AB, High purity silver paint
UltrasonicatorVWRUSC500D HF45kHz/100W
Wedge wire bonderShenzhen Baixiangyuan Science & Technology Co.,Ltd.HS-853A Aluminum wire bonder
Pulsed laser depositionTwente Solid State Technologies (TSST)PLD van TSST met softwareversie V3.0.29, uitgerust met een 248 nm KrF
nanoseconde laser (Compex Pro 205 F) van Coherent
Resistance measurement setupOp maat gemaaktGebaseerd op de volgende elektrische instrumenten en op maat geschreven software:
Keithley 6221 DC en AC stroombron
Keithley 2182A nanovoltmeter
Keithley 7001 schakelsysteem met een matrixkaart
Keithley 6487 picoammeter
Hall metingenCryogenicsGebaseerd op de volgende elektrische instrumenten en op maat geschreven software:
Keithley 2400 DC stroombron
Keithley 2182A nanovoltmeter
Keithley 7001 schakelsysteem met een matrixkaart
FurnaceOp maat gemaaktOp maat geschreven software controle van een FTTF 500/70 buisoven van Scandia Ovnen AS en een eurotherm 2216e temperatuurregelaar

Referenties

  1. Pavlenko, N., Kopp, T., Tsymbal, E. Y., Sawatzky, G. A., Mannhart, J. Magnetic and superconducting phases at the LaAlO3/SrTiO3 interface: The role of interfacial Ti 3d electrons. Physical Review B. 85 (2), 020407(2012).
  2. Schütz, P., et al. Microscopic origin of the mobility enhancement at a spinel/perovskite oxide heterointerface revealed by photoemission spectroscopy. Physical Review B. 96, 161409(2017).
  3. Choi, H., Song, J. D., Lee, K. -R., Kim, S. Correlated Visible-Light Absorption and Intrinsic Magnetism of SrTiO3 Due to Oxygen Deficiency: Bulk or Surface Effect. Inorganic Chemistry. 54 (8), 3759-3765 (2015).
  4. Frederikse, H. P. R., Hall Hosler, W. R. Mobility in SrTiO3. Physical Review. 161 (3), (1967).
  5. Schooley, J. F., Hosler, W. R., Cohen, M. L. Superconductivity in Semiconducting SrTiO3. Physical Review Letters. 12 (17), 474-475 (1964).
  6. Schooley, J. F., et al. Dependence of the Superconducting Transition Temperature on Carrier Concentration in Semiconducting SrTiO3. Physical Review Letters. 14 (9), 305-307 (1965).
  7. Coey, J. M. D., Venkatesan, M., Stamenov, P. Surface magnetism of strontium titanate. Journal of Physics: Condensed Matter. 28 (48), 485001(2016).
  8. Ohtomo, A., Hwang, H. Y. A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface. Nature. 427 (6973), 423-426 (2004).
  9. Thiel, S., Hammerl, G., Schmehl, A., Schneider, C. W., Mannhart, J. Tunable quasi-two-dimensional electron gases in oxide heterostructures. Science. 313 (5795), 1942-1945 (2006).
  10. Chen, Y. Z., et al. A high-mobility two-dimensional electron gas at the spinel/perovskite interface of γ-Al2O3/SrTiO3. Nature Communications. 4, 1371(2013).
  11. Caviglia, A. D., et al. Electric field control of the LaAlO3/SrTiO3 interface ground state. Nature. 456 (7222), 624-627 (2008).
  12. Christensen, D. V., et al. Electric field control of the γ-Al2O3/SrTiO3 interface conductivity at room temperature. Applied Physics Letters. 109 (2), 021602(2016).
  13. Chen, Y., et al. Creation of High Mobility Two-Dimensional Electron Gases via Strain Induced Polarization at an Otherwise Nonpolar Complex Oxide Interface. Nano Letters. 15 (3), 1849-1854 (2015).
  14. Bell, C., et al. Dominant Mobility Modulation by the Electric Field Effect at the LaAlO3/SrTiO3 Interface. Physical Review Letters. 103 (22), 226802(2009).
  15. Niu, W., et al. Giant Tunability of the Two-Dimensional Electron Gas at the Interface of γ-Al2O3/SrTiO3. Nano Letters. 17, 6878(2017).
  16. Cheng, G., et al. Electron pairing without superconductivity. Nature. 521 (7551), 196-199 (2015).
  17. Bi, F., et al. Room-temperature electronically-controlled ferromagnetism at the LaAlO3/SrTiO3 interface. Nature Communications. 5, (2014).
  18. Chen, Y., et al. Metallic and Insulating Interfaces of Amorphous SrTiO3-Based Oxide Heterostructures. Nano Letters. 11 (9), 3774-3778 (2011).
  19. Chen, Y. Z., et al. On the origin of metallic conductivity at the interface of LaAlO3/SrTiO3. Applied Surface Science. 258 (23), 9242-9245 (2012).
  20. Trier, F., et al. Degradation of the interfacial conductivity in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures during storage at controlled environments. Solid State Ionics. 230, 12-15 (2013).
  21. Christensen, D. V., Smith, A. Is γ-Al2O3 polar. Applied Surface Science. , 887-890 (2017).
  22. Gunkel, F., et al. Thermodynamic Ground States of Complex Oxide Heterointerfaces. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (1), 1086-1092 (2017).
  23. Christensen, D. V., et al. Controlling the carrier density of SrTiO3-based heterostructures with annealing. Advanced Electronic Materials. 1700026. , (2017).
  24. Connell, J. G., Isaac, B. J., Ekanayake, G. B., Strachan, D. R., Seo, S. S. A. Preparation of atomically flat SrTiO3 surfaces using a deionized-water leaching and thermal annealing procedure. Applied Physics Letters. 101 (25), 251607-251607 (2012).
  25. Koster, G., Kropman, B. L., Rijnders, G. J., Blank, D. H., Rogalla, H. Quasi-ideal strontium titanate crystal surfaces through formation of strontium hydroxide. Applied Physics Letters. 73 (20), 2920-2922 (1998).
  26. Komiyama, M., Gu, M. Atomic force microscopy images of MgO (100) and TiO2 (110) under water and aqueous aromatic molecule solutions. Applied Surface Science. 120 (100), 125-128 (1997).
  27. Kawasaki, M., et al. Atomic control of the SrTiO3 crystal surface. Science. 266 (5190), 1540-1542 (1994).
  28. Chambers, S. A., Droubay, T. C., Capan, C., Sun, G. Y. Unintentional F doping of SrTiO3(001) etched in HF acid-structure and electronic properties. Surface Science. 606 (001), 554-558 (2012).
  29. vander Pauw, L. J. A method of measuring specific resistivity and Hall effect of discs of arbitrary shape. Philips Research Reports. 13, 1-9 (1958).
  30. Chen, Y. Z., et al. Room Temperature Formation of High-Mobility Two-Dimensional Electron Gases at Crystalline Complex Oxide Interfaces. Advanced Materials. 26, (2013).
  31. Christensen, D. V., et al. Electron Mobility in γ-Al2O3/SrTiO3. Physical Review Applied. 9 (5), 054004(2018).
  32. Cen, C., et al. Nanoscale control of an interfacial metal-insulator transition at room temperature. Nature Materials. 7 (4), 298-302 (2008).
  33. Cen, C., Thiel, S., Mannhart, J., Levy, J. Oxide Nanoelectronics on Demand. Science. 323 (5917), 1026-1030 (2009).
  34. Xu, C., et al. Disentanglement of growth dynamic and thermodynamic effects in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures. Scientific Reports. 6, 22410(2016).
  35. Chambers, S. A. Understanding the mechanism of conductivity at the LaAlO3/SrTiO3(001) interface. Surface Science. 605 (001), 1133-1140 (2011).
  36. Nakagawa, N., Hwang, H. Y., Muller, D. A. Why some interfaces cannot be sharp. Nature Materials. 5 (3), 204-209 (2006).
  37. Sambri, A., et al. Plasma plume effects on the conductivity of amorphous-LaAlO3/SrTiO3 interfaces grown by pulsed laser deposition in O2. and Ar. Applied Physics Letters. 100 (23), 231605(2012).
  38. Biscaras, J., et al. Limit of the electrostatic doping in two-dimensional electron gases. of LaXO3(X = Al, Ti)/SrTiO3. Scientific Reports. 4, 6788(2014).
  39. Christensen, D. V., et al. Controlling interfacial states in amorphous/crystalline LaAlO3/SrTiO3 heterostructures by electric fields. Applied Physics Letters. 102 (2), 021602(2013).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Gepulste laserdepositieoxidedunne filmsuitgloeiprocesSrTiO3 heterostructurenafstemming van ladingsdragerdichtheidelektrische eigenschappenmagnetische eigenschappendefect engineeringsubstraatpreparatie

Gerelateerde artikelen